JP5804901B2 - インモールド成形方法、並びに当該成形方法に使用する位置合わせステーションおよびシート材 - Google Patents
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Description
本発明は、このような正確な位置合わせを低コストで実現することを目的とする。
本発明の「ラベル位置合わせステーション」は、「打ち抜かれたインモールドラベルが置かれるテーブル」と「テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備え、テーブル中心に向かう前進およびテーブル中心から遠ざかる後退が可能な進退壁」とを備える。
進退壁が後退した状態でテーブル面上にインモールドラベルが置かれた後、進退壁が前進することで、テーブル面に対するインモールドラベルの相対位置が所望位置に合わせられる。
本発明の「インモールド成形方法」は、次の第1から第4のステップを含む。
第1ステップでは、インモールドラベルを打抜き可能に保持したシート材を、打抜きステーションへと供給して打ち抜く。
第2ステップでは、打抜きステーションにて打ち抜いたインモールドラベルをロボットアームで保持して、ラベル位置合わせステーションへ運ぶ。
第3ステップでは、ラベル位置合わせステーションにおいて、運ばれてきたインモールドラベルの位置を調整する。
第4ステップでは、位置調整されたインモールドラベルをロボットアームで保持してラベル位置合わせステーションから取り出し、成形型内に運ぶ。
したがって、当該「ラベル位置合わせステーション」からインモールドラベルを成形型まで運ぶロボットアームとの関係を考慮して進退壁の停止位置を予め決めておくことで、各インモールドラベルの成形型内での位置決めを正確に行うことができる(特に、進退壁がテーブルの側面に当接したときに位置決めが完了することとなるように、テーブルの形状を定めた場合、停止位置の制御はさらに簡単となる)。
すなわち、その前段階でシート材からインモールドラベルを打ち抜く「打抜きステーション」自体の構成に高い精度が不要となり、当該「打抜きステーション」を対象となるインモールドラベルの寸法に対して余裕をもって構成することができる。つまり、製造コスト低減という点で有利である。
特に、複数種類のインモールドラベルを扱う生産ラインでは、ラベルの種類毎に打抜きステーションを交換することが必要となるが、複数存在する打抜きステーションのそれぞれを緩い精度で製造し、1つのラベル位置合わせステーションを汎用的に使用すれば、コスト削減効果がより大きくなる。
その後、第1ロボットアーム20は、インモールドラベル5を受渡しステーション40へと運び、ここで、インモールドラベル5を第2ロボットアーム50に受け渡す。最後に、第2ロボットアーム50が、インモールドラベル5を成形型60内にセットし、型締めおよび射出成形が行われ、これでインモールド成形が完了する。
図2に拡大して示したように、インモールドラベル5は、シート材2中で、ミシン目6で囲まれていて、シート材2から打ち抜き可能となっている。ミシン目6は、交互に繰り返す貫通スリット6aと連結部(止め)6bとで構成される。図示した例では、シート材の長手方向に沿って2列にインモールドラベル5が配置されていて、これがロール状に巻かれて、生産ラインにセットされる。
シート材における、具体的なミシン目の構造やインモールドラベルの配列は、図示したものに限られず、適宜変更することが可能である。
ロール状にセットしたシート材2を、一般的に知られたコンベヤシステム等で引き出して、図3の打抜きステーション10へと供給する。打抜きステーション10もまた、一般的に知られた構造を有するもので、挟持部11と打抜き上昇台12とを備える。
図3に一部断面図で示しているように、挟持部11は、シート材2を上下から挟み込んで保持する上下の部材11a、11bで構成され、各部材11a、11bには、打ち抜かれるインモールドラベル5の形状に対応した開口15が形成されている。
ロール1から引き出されたシート材2が所定位置に来ると、挟持部11がシート材2を挟持する。このとき、インモールドラベル5は開口15内に位置し、その状態で、打抜き上昇台12が下方から上昇して開口15に入り込み、インモールドラベル5を打ち抜く。図3では、手前側に位置するインモールドラベル5だけが打ち抜かれた状態を図示している。
打抜きステーション10にて打ち抜いたインモールドラベル5を、ロボットアーム20で保持して、ラベル位置合わせステーション30へ運ぶ。図3では、打ち抜いたインモールドラベル5の上方にロボットアーム20の先端部21を図示している。先端部21は、図中には現れないが、下面に負圧吸引孔を備えており、負圧による吸引力を利用してインモールドラベル5を保持する。
その後、ロボットアーム20は、インモールドラベル5を、図4に示したラベル位置合わせステーション30へと運ぶ。
ラベル位置合わせステーション30において、運ばれてきたインモールドラベル5の位置を調整する。
図4は、ラベル位置合わせステーション30を拡大して示している。ラベル位置合わせステーション30は、中央のテーブル31とその周囲に配置した進退壁32とで構成される。図示した例では、テーブル31の周囲に4つの進退壁32a〜dが配置されている。各進退壁は、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えていて、モータ等の駆動機構33a〜dにより可動(進退可能)とされている。
インモールドラベル5がテーブル31上に置かれた後、進退壁32a〜dがテーブル中心に向かって前進し、これにより、インモールドラベル5は、テーブル面に対する相対位置が調整される(所望位置に合わされる)。
例えば、テーブルの形状とインモールドラベル5の形状とが実質的に合同の関係にある場合には、進退壁32がテーブル31の側面34に当接したとき、必然的に、テーブル面に対するインモールドラベル5の相対位置が決まる。また、テーブルの形状とインモールドラベル5の形状とが合同の関係になくても、両者の大まかな輪郭形状が共通していれば同等の効果を得ることができる。
このような構成を採用すれば、進退壁32がテーブル側面34に当接した時点で、インモールドラベル5の位置決めが終了するので、位置制御が簡単となる。
テーブル31上に置かれたインモールドラベル5が進退壁32a〜dによって位置合わせされるまでは、吸引孔35による負圧吸引はオフとされており、インモールドラベル5の位置合わせが終了した後、負圧吸引がオンとなる。これにより、調整されたインモールドラベル5の位置が固定され、後述するように、さらに第1ロボットアーム20で搬送される。
このような構成を採用すると、打抜きステーション10自体には高い精度が要求されないので、打抜きステーション10を対象となるインモールドラベルの寸法に対して余裕をもって構成することができる。つまり、製造コスト低減という点で有利である。
上に説明したように、ラベル位置合わせステーション30自体は、中央のテーブルとその周囲の進退(可動)壁とで構成されるもので、それ程の精度は要求されない。
特に、複数種類のインモールドラベルを扱う生産ラインでは、ラベルの種類毎に打抜きステーション10を交換することが必要となるが、複数存在する打抜きステーション10のそれぞれを緩い精度で製造し、1つのラベル位置合わせステーション30を汎用的に使用すれば、コスト削減効果がより大きい。
ラベル位置合わせステーション30で位置合わせされたインモールドラベル5は、再度第1ロボットアーム20に保持されて、受渡しステーション40へ運ばれる。図5は、ロボットアーム先端部21に吸引保持されたインモールドラベル5が、受渡しステーション40に保持される直前の状態を示している。
受渡しステーション40は、インモールドラベル5を第1ロボットアーム20から、第2ロボットアーム50へ受け渡すための中継点である。第1ロボットアーム20が受渡しステーション40にインモールドラベル5を渡した後、図1に示した第2ロボットアーム50が、受渡しステーション40からインモールドラベル5を受け取る。
受渡しステーション40も、負圧吸引孔45を備えており、負圧による吸引を利用してインモールドラベル5を保持することができる。
図6(a)、(b)の状態からさらに、アーム先端部51が成形型60aに接近してキャビティ65内に入り込み、インモールドラベル5を配置する。インモールドラベル5は、キャビティ65内の所定位置に、負圧吸引を利用して固定され、その後、型締めおよび射出成形が行われる。
以上に説明した実施形態では、2台のロボットアーム20および50を使用して、受渡しステーション40において、インモールドラベル5の受け渡しをしていた。すなわち、ラベル位置合わせステーション30からインモールドラベル5を取り出すためのロボットアーム(第1)と、インモールドラベル5を成形型60内に運ぶためのロボットアーム(第2)とが、別々のロボットアームであった。
このような構成を採用する場合には、それぞれに必要な機能に特化したロボットアームを使用できるというメリットがある。また、2台のロボットで作業を分担できるため、成形サイクルの短縮が可能となり、大量生産に適している。
2 シート材
3 光電管マーク
4 トンボ
5 インモールドラベル
6 ミシン目
10 打抜きステーション
11 挟持部
12 打抜き上昇台
15 開口
20 第1ロボットアーム
21 アーム先端部
30 ラベル位置合わせステーション
31 テーブル
32a〜d 進退壁
33a〜d 駆動機構
34 テーブル側面
35 負圧吸引孔
40 受渡しステーション
45 負圧吸引孔
50 第2ロボットアーム
51 アーム先端部
60 成形型
65 キャビティ
Claims (5)
- シート材(2)からインモールドラベル(5)を打ち抜いて、打ち抜かれたインモールドラベル(5)をロボットアームで成形型(60)内に配置する工程を含むインモールド成形方法に使用するラベル位置合わせステーション(30)であって、
当該ラベル位置合わせステーション(30)は、
打ち抜かれたインモールドラベルが置かれるテーブル(31)と、
テーブルの周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備え、テーブル中心に向かう前進およびテーブル中心から遠ざかる後退が可能な進退壁(32)と、を備え、
進退壁(32)が後退した状態でテーブル面上にインモールドラベル(5)が置かれた後、進退壁(32)が前進することで、テーブル面に対するインモールドラベル(5)の相対位置を所望位置に合わせることを特徴とする、ラベル位置合わせステーション。
- 上記進退壁(32)がテーブル(31)の側面(34)に当接したとき、インモールドラベル(5)が上記所望位置に合うこととなるように、テーブル(31)の形状が定められている、請求項1記載のラベル位置合わせステーション。
- インモールドラベル(5)を打抜き可能に保持したシート材(2)を、打抜きステーション(10)へと供給して打ち抜く第1ステップと、
打抜きステーション(10)にて打ち抜いたインモールドラベル(5)をロボットアームで保持して、ラベル位置合わせステーション(30)へ運ぶ第2ステップと、
ラベル位置合わせステーション(30)において、運ばれてきたインモールドラベル(5)の位置を調整する第3ステップと、
位置調整されたインモールドラベル(5)をロボットアームで保持してラベル位置合わせステーション(30)から取り出し、成形型(60)内に運ぶ第4ステップとを含む、インモールド成形方法であって、
第3ステップにおいては、ロボットアームがインモールドラベル(5)をテーブル(31)の上に置いた後、
テーブル(31)の周囲に配置され、テーブル面に対してほぼ直交する壁面を備えた進退壁(32)が、テーブル中心に向かって前進することで、テーブル面に対するインモールドラベル(5)の相対位置が所望位置に合わせられることを特徴とする、インモールド成形方法。
- 上記第3ステップにおいて、進退壁(32)がテーブル中心に向かって前進し、当該テーブル(31)の側壁(34)に当接したとき、インモールドラベル(5)が上記所望位置に合わせられる、請求項3記載のインモールド成形方法。
- 上記第4ステップにおいて、インモールドラベルをラベル位置合わせステーションから取り出すロボットアーム(20)と、同インモールドラベルを成形型内に運ぶロボットアーム(50)とが、別々のロボットアームであって、
両ロボットアーム(20、50)が、受渡しステーション(40)を介して、インモールドラベル(5)を受け渡しする、請求項3または4記載のインモールド成形方法。
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